油氣儲運工程畢業(yè)論文臺州玉環(huán)英東油庫消防系統(tǒng)改造設計

1、<p><b>　　本科畢業(yè)論文</b></p><p><b>　?。?0 屆）</b></p><p>　　臺州玉環(huán)英東油庫消防系統(tǒng)改造設計</p><p>　　所在學院 </p><p>　　專業(yè)班級 油氣儲運工

2、程 </p><p>　　學生姓名 學號 </p><p>　　指導教師 職稱 </p><p>　　完成日期 年 月 </p><p><b>　　目錄</b><

3、/p><p><b>　　1.前言III</b></p><p>　　2．設計任務書III</p><p>　　2.1 基本設計數(shù)據(jù)III</p><p>　　2.2 改建設計任務V</p><p>　　2.3 設計原則V</p><p>　　3．消防改造設計計算V

4、I</p><p>　　3.1滅火系統(tǒng)形式的確定VI</p><p>　　3.2最大泡沫用量和清水用量的確定VI</p><p>　　3.3管徑的計算X</p><p><b>　　3.4選泵XI</b></p><p>　　3.5泡沫比例混合器的確定XIII</p>&l

5、t;p>　　3.6消火栓數(shù)的確定XIII</p><p>　　3.7消防泵房配電系統(tǒng)計算XIV</p><p>　　4. 設計說明XIV</p><p>　　4.1主要設計部分XIV</p><p>　　4.2消防泵房的位置XIV</p><p>　　4.3位于山頂消防水罐的利用XIV</p&g

6、t;<p>　　4.4關于消防水源XIV</p><p>　　4.5消防電路說明XIV</p><p>　　4.6消防管道安裝形式XV</p><p>　　4.7消防栓的設置XV</p><p>　　4.8外來消防力量接入本系統(tǒng)XV</p><p><b>　　5．參考文獻XV<

7、;/b></p><p>　　6.外文翻譯XVI</p><p>　　[摘要]： 本設計根據(jù)臺州玉環(huán)英東油庫現(xiàn)有的消防系統(tǒng)、油罐布置、庫區(qū)的平面圖、各油罐的參數(shù)、油品儲存情況和當?shù)貧夂虻惹闆r，對該油庫的消防系統(tǒng)進行重新改造設計，包括了庫區(qū)消防管道系統(tǒng)配置設計計算、罐區(qū)全部拱頂油罐改為帶噴咀的冷卻水管相關設計計算、罐區(qū)全部拱頂油罐泡沫產(chǎn)生器的安裝相關設計計算、消防泵房改造設計計算、消

8、防泵房配電系統(tǒng)改造相關設計計算。具體有灌區(qū)最大耗水和最耗泡沫的3006罐的冷卻水計算、泡沫使用量計算，周邊罐冷卻用水計算，消防水池計算，各個油罐著火時的冷卻水和泡沫使用量計算，冷去水和泡沫管徑計算，管道水力計算，泵的揚程和流量計算。最后繪制庫區(qū)消防管道系統(tǒng)工藝流程圖、庫區(qū)消防管道系統(tǒng)安裝圖、罐區(qū)3000m3拱頂油罐環(huán)形冷卻水管安裝圖、罐區(qū)1000m3拱頂油罐泡沫產(chǎn)生器的安裝圖、消防泵房安裝圖。</p><p>　

9、　[關鍵詞]：消防系統(tǒng)；改造設計 ；消防工藝；安裝圖 </p><p>　　[Abstract]： The design of the oil depot fire system is based on Yuhuan Taizhou, yingdong oil depot fire protection system, tank layout, floor plan of the oil depot, the

10、 parameters of the oil tank, oil storage conditions and local climate, etc. , including the design and calculations of the reservoir area fire pipeline system configuration, the design and calculation about all the vault

11、 tank into the cooling water associated with nozzle design and calculation, all the vault tank foam generator in</p><p><b>　　1.前言</b></p><p>　　石油是一種戰(zhàn)略能源物資，對經(jīng)濟發(fā)展國家安全及人們的日常生活都有巨大的影響，石油

12、是易燃易爆液體,具有燃燒速度快、火勢兇猛、輻射熱強、沸騰噴濺、擴散蔓延等危害性,火災危險性極大,一旦發(fā)生火災 ,會造成經(jīng)濟上 、政治上的損失和后果，因此 ,做好油庫的消防工作意義十分重大 。油庫的消防系統(tǒng)為控制及撲滅油庫火災提供了有效的保障，因此，消防系統(tǒng)是有油庫中一個非常重要的必備系統(tǒng)。油庫在設計應設計可靠的消防保障系統(tǒng)，保證在事故發(fā)生時能滿足撲救要求，并通過采取積極有力的措施，使事故造成的損失控制在一定范圍內(nèi)。油庫滅火系統(tǒng)一般由供水

13、冷卻系統(tǒng)和泡沫滅火系統(tǒng)等組成。本文從不符合要求的消防系統(tǒng)油庫安全的危害的角度，闡述了建設一個符合要求的消防系統(tǒng)的重要性。本文著重闡述當今油庫消防系統(tǒng)的一些優(yōu)秀做法，首先了解當前油庫消防系統(tǒng)存在的問題，然后從報警系統(tǒng)、工業(yè)電視監(jiān)視系統(tǒng)、供水冷卻系統(tǒng)、泡沫滅火系統(tǒng)、控制系統(tǒng)等多方面對油庫消防系統(tǒng)的改進方法。最后結(jié)合臺州玉環(huán)英東油庫的情況和其原有的消防系統(tǒng)的情況對其消防系統(tǒng)提出改造方案。</p><p><b&g

14、t;　　2．設計任務書</b></p><p>　　2.1 基本設計數(shù)據(jù)</p><p>　　2.1.1 油庫概況</p><p>　　2.1.1.1自然地理條件</p><p><b>　　（1） 地理位置</b></p><p>　　英東油庫位于玉環(huán)縣東南沿海區(qū)域，英東油庫西面、南

15、面為大海，北面為玉環(huán)水產(chǎn)市場，西北面為黃砍路，東面為南山，東南面為叫人嶼。</p><p><b>　?。?） 自然條件</b></p><p>　　玉環(huán)縣地處亞熱帶季風氣候區(qū)，瀕臨東海，具有明顯的海洋性氣候特征。溫暖濕潤，四季較分明，雨量豐沛，日照充足，無霜期長。多年平均（1980～2002年）干旱指數(shù)為0.61，比全省0.54高，氣候較干燥。</p>

16、<p><b>　?。?） 氣溫</b></p><p>　　常年平均氣溫16.9℃至17.6℃，年積溫6200～6500℃。年內(nèi)分配以1月份最低為6.8℃～7.2℃，8月份最高為27.2℃～28.8℃，極端最低氣溫-5.6℃，極端最高氣溫為36.0℃。</p><p><b>　　（4） 降水量</b></p><

17、;p>　　玉環(huán)站年平均降水量1450.6mm（1956～2002年），年最大降水量1960.1mm（1973年），年最小降水量898.4 mm（1986年），比值2.18，有兩個明顯的雨季和一個少雨期；3～6月為第一個多雨期，雨量610～640mm，8月中旬至9月為第二個多雨期，雨量260～320mm，雨量的多少主要取決于臺風降水；10月至次年2月為秋冬少雨期。</p><p><b>

18、　　（5） 蒸發(fā)量</b></p><p>　　玉環(huán)縣多年平均蒸發(fā)量為891.1mm，年最大蒸發(fā)量為1148mm（1980年），年最小蒸發(fā)量為730.3mm（1993年），比值1.57。</p><p><b>　?。?） 風向</b></p><p>　　玉環(huán)縣境臨海洋，一年四季均為風季，風力風向隨季節(jié)轉(zhuǎn)換。常年風速2.9～9.6

19、m/s，風向以北到東北為多。3～5月多東北風，6～8月多西南風，9月～翌年2月多東北風。據(jù)坎門氣象站1963～1988年資料，全年風力不小于10.8 m/s（≥6級）的大風日數(shù)209天，不小于17.0m/s（≥8級）的大風日數(shù)48天，10分鐘最大風速35.0m/s（風向東北）于1985年7月31日出現(xiàn)，極大風速47.3m/s（風向東北）出現(xiàn)于1985年7月30日。</p><p>　　2.1.1.2

20、油罐區(qū)布置概況</p><p>　　油罐區(qū)布置油罐情況及其基本數(shù)據(jù)已知如下：</p><p>　　（1） 3000m3拱頂罐（二臺）</p><p>　　罐號：罐3006（介質(zhì)：燃料油），罐3007（介質(zhì)：柴油）</p><p>　　罐尺寸:罐直徑(m)×罐壁高(m)φ15.8×14.57m；</p>&l

21、t;p>　　（2） 1500m3內(nèi)浮頂罐（二臺）</p><p>　　罐號：罐1504（介質(zhì)：燃料油），罐1505（介質(zhì)：煤油）</p><p>　　罐尺寸:罐直徑(m)×罐壁高(m)φ12.35×12.54m；</p><p>　?。?） 600 m3拱頂罐（二臺,介質(zhì)分別為柴油及煤油）。</p><p>　　

22、罐號：罐601（介質(zhì)：煤油），罐602（介質(zhì)：柴油）</p><p>　　罐尺寸:罐直徑(m)×罐壁高(m)φ9×9.94m；</p><p>　　（4） 1000米3拱頂罐（一臺）</p><p>　　罐號：罐1003（介質(zhì)：燃料油）</p><p>　　罐尺寸:罐直徑(m)×罐壁高(m)φ12×9

23、.82m；</p><p>　　2.1.1.3 操作參數(shù)及設計取值</p><p>　　油罐操作溫度：40℃，操作壓力：常壓。</p><p>　　基本風壓標準值：取為1.20KPa。</p><p>　　地震烈度：本工程區(qū)域抗震設防烈度為6度。</p><p>　　2.1.1.4 原有消防設施情況</p>

24、;<p>　　臺州玉環(huán)英東油庫區(qū)內(nèi)已有消防泵房一座，消防水池一座及消防水罐一座，消防水池的容積分別為2000m3，消防水罐的容積500m3。消防泵房主要負責向已建罐區(qū)輸送消防冷卻水及泡沫混合液，以滿足罐區(qū)固定消防設施的要求。庫外建有固定式消防泡沫滅火系統(tǒng)和冷卻水管道。</p><p>　　由于消防泵房內(nèi)設備長期使用，已經(jīng)存在啟動不靈、破損等現(xiàn)象，同時，設備的功能不能滿足現(xiàn)有規(guī)范的消防要求，因此，對消

25、防泵房內(nèi)的全部設備進行更新。庫外消防冷卻水管道與泡沫管道由于存在大量埋地管道，滲漏嚴重，存在安全隱患；地面部分由于受海風侵蝕損壞嚴重，需要全面更新。</p><p>　　2.2 改建設計任務</p><p>　　2.2.1 本改造工程主要內(nèi)容</p><p>　?。?）全部消防系統(tǒng)管道改造，要求改造后的庫區(qū)消防系統(tǒng)的泡沫埋地管道和冷卻水埋地管道均改為地上管道。&l

26、t;/p><p>　?。?）罐區(qū)拱頂油罐的冷卻水管改為帶噴咀的冷卻水管。</p><p>　?。?）罐區(qū)拱頂油罐泡沫產(chǎn)生器的安裝改造。</p><p>　　（4）消防泵房改造設計。</p><p>　　2.2.2 設計計算</p><p>　　（1）庫區(qū)消防管道系統(tǒng)配置設計計算。</p><p>

27、　?。?）罐區(qū)全部拱頂油罐改為帶噴咀的冷卻水管相關設計計算。</p><p>　?。?）罐區(qū)全部拱頂油罐泡沫產(chǎn)生器的安裝相關設計計算。</p><p>　?。?）消防泵房改造設計計算。</p><p>　?。?）消防泵房配電系統(tǒng)改造相關設計計算。</p><p>　　2.2.3 設計繪圖</p><p>　?。?）庫

28、區(qū)消防管道系統(tǒng)工藝流程圖。</p><p>　　（2）庫區(qū)消防管道系統(tǒng)安裝圖。</p><p>　?。?）罐區(qū)3000m3拱頂油罐環(huán)形冷卻水管安裝圖。</p><p>　?。?）罐區(qū)1000m3拱頂油罐泡沫產(chǎn)生器的安裝圖。</p><p>　?。?）消防泵房安裝圖。</p><p><b>　　2.3 設計原

29、則</b></p><p>　　1.消防系統(tǒng)總體設計和工藝計算主要依據(jù)《油庫設計與管理》、《低倍數(shù)泡沫滅火系統(tǒng)設計規(guī)范》和《石油庫工藝設計手冊》同時查閱其他的資料。</p><p>　　2.滿足設計功能滿足油庫消防需求的前提下，盡可能做到總體平面布置合理緊湊，減少占用的土地面積，做到流程簡單，操作管理方便。</p><p>　　3.滿足設計功能滿足油庫消

30、防需求的前提下，設備盡可能統(tǒng)一使用，降低改造造價。</p><p>　　4.滿足操作和維修要求、工藝流程合理，減少操作步驟和維護成本。</p><p>　　5.符合環(huán)保要求，創(chuàng)造良好生產(chǎn)、生活環(huán)境。</p><p>　　6.滿足抗震、防臺風、防澇、耐海風腐等要求。</p><p>　　7.遠期與近期相結(jié)合，考慮英東油庫已是近20年的老油庫，且

31、在臨海在建臺州最大的油庫，建成后英東油庫業(yè)務量將有所下降。</p><p>　　3．消防改造設計計算</p><p>　　3.1滅火系統(tǒng)形式的確定</p><p>　　查《低倍數(shù)泡沫滅火系統(tǒng)設計規(guī)范》有： （1）、第2．1．1條  對非水溶性甲、乙、丙類液體儲罐，當采用液上噴射泡沫滅火時，可選用蛋白、氟蛋白、水成膜或成膜氟蛋白泡沫液。（2）、第2

32、.2.2條：一、非水溶性甲、乙、丙類液體的固定項儲罐，可選用液上噴射泡沫滅火系統(tǒng)、液下噴射泡沫滅火系統(tǒng)或半液下噴射泡沫滅火系統(tǒng)。（3）第2.2.2條： 三、甲、乙、丙類液體的外浮頂和內(nèi)浮頂儲罐應選用液上噴射泡沫滅火系統(tǒng)。</p><p>　　《石油庫設計規(guī)范》中的相關規(guī)定：1單罐容量大于1000的油罐應采用固定式泡沫滅火系統(tǒng)。</p><p>　　2罐容量小于或等于1000的油罐可采用半固

33、定式泡沫滅火系統(tǒng)。</p><p>　　滅火系統(tǒng)相應有高倍數(shù)、中倍數(shù)、低倍數(shù)泡沫滅火系統(tǒng)。其使用情況分述如下：</p><p>　　1 高倍數(shù)泡沫滅火系統(tǒng)是能產(chǎn)生200倍以上泡沫的發(fā)泡滅火系統(tǒng)。這種滅火系統(tǒng)一般用于撲救密閉空間的火災，如覆土油罐、電纜溝、管溝等建、構(gòu)筑物內(nèi)的火災。</p><p>　　2 中倍數(shù)泡沫滅火系統(tǒng)是能產(chǎn)生21～200倍泡沫的發(fā)泡滅火系統(tǒng)，這

34、種滅火系統(tǒng)分為兩種情況，50倍以下（30～40倍最好） 的中倍數(shù)泡沫適用于地上油罐的液上滅火；50倍以上的中倍數(shù)泡沫適用于流淌火災的撲救（如建、構(gòu)筑物內(nèi)的泡沫噴淋）。</p><p>　　3 低倍數(shù)泡沫滅火系統(tǒng)是能產(chǎn)生20倍以下的泡沫發(fā)泡滅火系統(tǒng)，這種滅火系統(tǒng)適用于開放性的火災滅火。</p><p>　　中倍數(shù)泡沫滅火系統(tǒng)和低倍數(shù)泡沫滅火系統(tǒng)由于自身的特性，各有自己的優(yōu)點和缺點：</

35、p><p>　　低倍數(shù)泡沫滅火系統(tǒng)是常用的泡沫滅火系統(tǒng)，使用范圍廣，泡沫可以遠距離噴射，抗風干擾比中倍數(shù)泡沫強，在浮頂油罐的液上泡沫噴放中，由于比重大，具有較大的優(yōu)越性，同時到英東油庫處于海邊考慮到在油罐遭到破壞后泡沫液的使用，我們選用低倍數(shù)滅火系統(tǒng)。</p><p>　　另，按“滿足設計功能滿足油庫消防需求的前提下，設備盡可能統(tǒng)一使用，降低改造造價?！钡脑O計原則和成膜氟蛋白泡沫液無論從滅火效

36、果、最大允許含油量等都優(yōu)于其它的的滅火劑，本庫區(qū)最終選擇以成膜氟蛋白泡沫液為滅火劑的固定式液上低倍數(shù)泡沫滅火系統(tǒng)。</p><p>　　3.2最大泡沫用量和清水用量的確定</p><p>　　從庫區(qū)的布置圖、各個罐的容量和儲存油品品種等可得，當庫區(qū)中3006#和3007#拱頂罐發(fā)生火災時需要的清水量和泡沫液量最大。雖然3006#中儲存的是燃料油，3007#中儲存的是柴油，查《石油庫設計規(guī)范

37、》可知燃料油屬丙A類油品，柴油屬乙B類油品，但在供給泡沫液時與儲存油品的性質(zhì)無關。另，有油庫布置圖可知，3006#罐發(fā)生火災時周圍3007#、1003#和1505#三個大罐需要冷卻，是需要冷卻的最多的，而且需冷卻的罐總?cè)萘孔畲蟆?lt;/p><p>　　綜上所述，當3006#罐著火時需要的清水總量和泡沫液量都是最大的。</p><p>　　3.2.1 3006#罐著火時清水的使用量和泡沫液使用

38、量</p><p>　　3000m的3006#拱頂燃料油油罐：罐直徑(m)×罐壁高(m)φ15.8×14.57m。</p><p>　　3.2.1.1 泡沫液、冷卻水用量的確定</p><p>　　查《低倍數(shù)泡沫滅火系統(tǒng)設計規(guī)范》得泡沫液的供給強度和連續(xù)供給時間為：</p><p>　　查《油庫設計規(guī)范》有： 第9．2．6

39、條 油罐的消防冷卻水或保護用水的供給強度，應符合下列規(guī)定： 一、當采用固定冷卻方式時，著火油罐為固定油罐及浮盤為淺盤和浮艙用易熔材料制作的內(nèi)浮頂油罐，冷卻水供給強度為2.5L/mim..m^2；著火的浮頂、浮頂油罐， 冷卻水供給強度為 2. 0L/min. m^2。相鄰油罐冷卻水供給強度為1.0L/min.m^2。當冷卻罐壁全表面積時，環(huán)形冷卻管可為一個圓形管； 當冷卻罐壁一半表面積時，環(huán)形冷卻水管可做成兩個或四個圓弧形管。<

40、/p><p>　　另查《油庫加油站設計與管理》p282有：地上立式油罐消防冷卻水供給范圍和供給強度：</p><p>　　p283有：直徑大于20m的地上固定頂油罐應為6h，其他地上立式油罐可為4h。</p><p>　　3006#罐的表面積</p><p>　　S表=π*D*h=3.14*15.8*14.57=722.84684m2</p

41、><p><b>　　橫截面積</b></p><p>　　S橫=*π*D2=*3.14*15.82=195.97m2</p><p><b>　　冷卻水供給強度</b></p><p>　　Q清水=S表*q=722.84684*2.5=1807.117L/min=0.0301m3/s</p>

42、;<p><b>　　泡沫供給強度</b></p><p>　　Q泡沫= S橫*q=195.97*5.0=979.85 L/min=5.299 L/S</p><p>　　3006罐本身需要的冷卻水量</p><p>　　V1=Q清水*T=1807.117*4*60=433708.08 L</p><p>

43、　　查《低倍數(shù)泡沫滅火系統(tǒng)設計規(guī)范》得：泡沫產(chǎn)生器設置數(shù)量               </p><p>　　所以3006罐需配置兩個PC16型泡沫產(chǎn)生器，</p><p>　　所以校核后的泡沫流量為：</p><p>　　Q泡

44、沫=1920 L/min=0.032m3/S=32 L/s</p><p>　　根據(jù)供給時間為30min計算，在3006罐著火時庫區(qū)需為3006罐本身提供的泡沫量為：</p><p>　　V泡沫= （校）Q泡沫*T=32*30*60=57600 L</p><p>　　查《低倍數(shù)泡沫滅火系統(tǒng)設計規(guī)范》有：設置固定式泡沫滅火系統(tǒng)的儲罐區(qū)，應在其防火堤外設置用于撲救液

45、體流散火災的輔助泡沫槍，其數(shù)量及其泡沫混合液連續(xù)供給時間，不應小于表3．1．4的規(guī)定。每支輔助泡沫槍的泡沫混合液流量不應小于 240 L／min。</p><p>　　泡沫論數(shù)區(qū)和連續(xù)供給時間   表3．1．4</p><p>　　240 L／min=4 L/s</p><p>　　泡沫槍的供給量為V槍=4*20*60=4800 L</p&

46、gt;<p>　　令，庫區(qū)泡沫消防管道直徑為100mm，最遠距離為100M那么充滿管道所需的泡沫體積為：</p><p>　　V管道=*π*D2=0.25*3.14*0.12*100=0.785m3=785 L</p><p>　　3006罐著火時需要的總的泡沫混合液體積為：</p><p>　　V = V泡沫+V槍+ V管道=57600 +4800+

47、785 =63185 L</p><p>　　查《低倍數(shù)泡沫滅火系統(tǒng)設計規(guī)范》泡沫滅火系統(tǒng)撲救儲罐區(qū)一次火災的泡沫混合液設計用量按罐內(nèi)用量、該罐輔助管槍用量、管道剩余量三者之和為最大的一個儲罐進行設計。</p><p>　　需要泡沫液的體積為：</p><p>　　V*4%=63185*0.04=2527.4 L=2.6 m3</p><p&g

48、t;　　泡沫液中所含的水分的量為：</p><p>　　V2=63185*96%=60657.6 L=60.7 m3</p><p>　　令，冷卻水管道與泡沫管道同體積</p><p>　　3006罐著火時本身總共所需的清水的量為：</p><p>　　V3= V1+ V2+ V管道=433708.08+60657.6+785 =495150

49、.68 L=495m3</p><p>　　同理可得庫區(qū)所以其他罐的冷卻水使用量，結(jié)果如下表：</p><p>　　校核：根據(jù)《低倍數(shù)泡沫滅火系統(tǒng)設計規(guī)范》第3．2．2條規(guī)定，外浮頂儲罐泡沫滅火系統(tǒng)的設計，應符合下列規(guī)定：</p><p>　　一、泡沫混合液供給強度不應小于12.5l／（min·m2），連續(xù)供給時間不應小于3 0min，單個泡沫產(chǎn)生器的最大

50、保護周長應符合表3．2．2的規(guī)定：</p><p>　　單個泡沫產(chǎn)生器的最大保護周長   表3．2．2</p><p>　　3006#罐著火時周圍有601#、3007#、1003#和1505#四個油罐，據(jù)查《油庫加油站設計與管理》得：當與找火罐相鄰1.5D內(nèi)的油罐超過3座時，應按其中較大的3座相鄰油罐計算冷卻水量。</p><p>　　

51、3006罐著火時周邊的3007#、1003#和1505#三個大罐需要冷卻水的量為：</p><p>　　V4= V3007+ V1003+ V1505=216.85 +222.01+116.34=555.2m3</p><p>　　所以，最終，3006#罐著火時，需要的清水水總量為：</p><p>　　V =V3+V4=495+555.2=1050.2m3<

52、/p><p>　　需要的冷卻水總量為：</p><p>　　V冷= V1+ V4+ V管道=433.7 +555.2+0.785=989.7 m3</p><p>　　需要的泡沫液總量為：2.6 m3</p><p>　　所以庫區(qū)原有的消防水池已經(jīng)足夠滅火需要。</p><p><b>　　3.3管徑的計算<

53、;/b></p><p>　　查《自動噴水滅火系統(tǒng)設計規(guī)范》有：條自動噴水滅火系統(tǒng)管道內(nèi)的水流速度不宜超過５米/秒。同時油罐噴淋冷卻噴咀生產(chǎn)廠商的信息中在查得普通油罐噴淋冷卻噴咀出口處的流速一般不能大于3m/s。故，本設計中末端管道上的冷卻水的流速取3m/s為上限，木段管道到消防水池之間的水流速取5m/s為上限。</p><p>　　查《低倍數(shù)泡沫滅火系統(tǒng)設計規(guī)范》有; 第3.7.3

54、條  儲罐區(qū)泡沫滅火系統(tǒng)管道內(nèi)的泡沫混合液流速不宜大于3m／s；泡沫噴淋系統(tǒng)管道內(nèi)的泡沫混合液流量不宜大于5m／s；液下噴射泡沫滅火系統(tǒng)泡沫噴射管之前的泡沫管道內(nèi)的泡沫流速宜為3m／s ~  9 m／s。故,本設計中泡沫管道的中的泡沫液流速的上限統(tǒng)一取3m/s.</p><p>　　根據(jù)計算所有罐末端需要的最小管徑.</p><p>　　因為本消防系統(tǒng)必須滿足任何一個罐

55、在著火時都能滿足消防需要,所以其中各個罐的冷卻水需求量和泡沫混合液需求量都是按當本罐著火時的需要量計算.</p><p><b>　　計算結(jié)果如下表:</b></p><p><b>　　3.4選泵</b></p><p>　　查《低倍數(shù)泡沫滅火系統(tǒng)設計規(guī)范》有: 泡沫混合液管道的局部壓力損失可采用當適長度法計算，也可按系

56、統(tǒng)管道沿程壓力損失值的20% ~ 30%估算。</p><p>　　同時查《建筑給水排水設計規(guī)范》有:第2．6．l條規(guī)定：當生活、生產(chǎn)、消防共用給水管網(wǎng)時，局部水頭損失為20％；當為消火栓系統(tǒng)消防給水管網(wǎng)時，局部水頭損失為15％；當為生產(chǎn)、消防共用給水管網(wǎng)時，局部水頭損失為15％。鑒于低倍數(shù)泡沫滅火系統(tǒng)包括儲罐區(qū)泡沫系統(tǒng)和泡沫噴淋系統(tǒng)，所以采納了20％～30％的系數(shù)。儲罐區(qū)泡沫系統(tǒng)可采用下限，設置雨淋閥、過濾器的

57、泡沫噴淋系統(tǒng)要采用上限。</p><p>　　所以本設計中泡沫和清水管道的局部水頭損失都按系統(tǒng)管道沿程壓力損失值的20%估算。</p><p><b>　　3.4.1清水泵:</b></p><p>　　i=0.0000107 0.0000107 0.0000107 0.00315MPa/m</p><p>　　=（0.

58、00315×100×1.2）/×10=37.8m</p><p>　　根據(jù)洪湖藍天公司生產(chǎn)的清水冷卻水噴咀的工作壓力為0.35MP，由可知要加35m的揚程。又因為油罐的最大高度為14.57m所以=49.57m</p><p>　　=0.5m =49.57m</p><p>　　揚程余量系數(shù)取1.10，所以H=87.87*1.1=9

59、6.47 m</p><p>　　流量余量系數(shù)取1.10，所以Q=0.061*1.1=0.0671 m3/S=67.1 L/S=241.56 m3/h</p><p>　　所以根據(jù)查<<設計手冊>>P577選泵:200TSW型節(jié)段式多級離心泵，級數(shù)為3級</p><p>　　流量Q=83.3L/S,揚程H=117m，轉(zhuǎn)速：1450r/min，

60、電機功率：180kw，軸功率：129kw，效率：74%，允許吸上真空高度：6.4m，葉輪直徑：356mm。吸入口處法蘭：DN200,吐出口出法蘭：DN155。</p><p>　　電動機:JO3型電機</p><p><b>　　3.4.2泡沫泵:</b></p><p>　　i=0.0000107 0.0000107 0.0000107 0.

61、001134MPa/m</p><p>　　=（0.001134×100×1.2）/×10=13.6m</p><p>　　因為查《石油庫工藝設計手冊》P706可知PC8和PC16泡沫產(chǎn)生器的工作壓力為0.5MP，由可知要加50m的揚程。又因為油罐的最大高度為14.57m所以=64.57m</p><p>　　=0.5m =64.

62、57m</p><p>　　揚程余量系數(shù)取1.10，所以H=78.67*1.1=85.8 m</p><p>　　流量余量系數(shù)取1.10，所以Q=0.036*1.1=0.0396m3/S=39.6L/S=142.56 m3/h</p><p>　　所以根據(jù)查<<設計手冊>>P588選泵:150D30型節(jié)段式多級離心泵，級數(shù)為3級。</p

63、><p>　　流量Q=43.0L/S,揚程H=87.0m，轉(zhuǎn)速：1480r/min，電機功率：75kw，軸功率：47.6kw，效率：77%，允許吸上真空高度：6.5m，葉輪直徑：305mm。吸入口處法蘭：DN150,吐出口出法蘭：DN150。</p><p>　　電動機:JO2-92-4.75kw</p><p>　　3.5泡沫比例混合器的確定</p>&

64、lt;p>　　泡沫混合液流量Q=0.036m3/s</p><p>　　泡沫液的流量q=Q*4%=0.036*0.04=0.00144m3/s=1.44L/s</p><p>　　查<<石油庫工藝設計手冊>>p705得選1臺PHY32型環(huán)泵式泡沫比例混合器可滿足需求。</p><p>　　3.6消火栓數(shù)的確定</p>&l

65、t;p>　　消火栓數(shù)計算公式為： </p><p>　　計算庫區(qū)所有罐需要的消火栓數(shù)結(jié)果如下表：</p><p>　　查《低倍數(shù)泡沫滅火系統(tǒng)設計規(guī)范》有：第3．1．8條  采用固定式泡沫滅火系統(tǒng)的儲罐區(qū)，應沿防火堤外側(cè)均勻布置泡沫消火栓。泡沫消火栓 m的間距不應大于6om，且設置數(shù)量不宜少于4個。</p><p>　　所以以消火栓的保護距離為60m

66、計算，在防火堤周圍設3組消火栓，在庫區(qū)設4組消火栓可滿足要求。</p><p>　　3.7消防泵房配電系統(tǒng)計算</p><p>　　泵房中有180kw的泵泡沫泵和75kw的清水泵各兩臺，但其中兩臺是備用泵，所以實際運行時的功率為255kw，當考慮到保險，我們?nèi)园凑?臺泵一起運行的功率計算，及510kw，同時考慮照明電路使用的8盞100w防爆日光燈共為0.8kw，所以最后取510.8kw。&

67、lt;/p><p><b>　　4. 設計說明</b></p><p><b>　　4.1主要設計部分</b></p><p>　　本消防系統(tǒng)主要包括消防泵房、消防管道、消防噴淋系統(tǒng)，消防泡沫、消防水池等部分。</p><p>　　4.2消防泵房的位置</p><p>　　消防泵

68、房設在離罐組適當距離的地方，保證了在火災情況下消防泵房這一消防系統(tǒng)核心的安全，同時能在接警后的5分鐘內(nèi)對著火罐產(chǎn)生作用。以冷卻水和泡沫混合液中最不利情況計算，即速度取3m/s，管道長度取100m，所以從啟動到系統(tǒng)對油罐產(chǎn)生作用用時為33.4s。一滿足了設計要求。同時考慮原有泵房處于最大的山洞消防水池出口處，非常有利于降低泵入口處的吸入管線摩阻，而且原有泵房的面積高度等都符合了新泵房的要求，所以本改造不對泵房房體進行重新改造和建造。<

69、;/p><p>　　4.3位于山頂消防水罐的利用</p><p>　　消防系統(tǒng)有2座的消防水池，一座消防水罐位于山頂，通過管線將水直接連接到消防系統(tǒng)的冷卻水管網(wǎng)中，使平時主要管網(wǎng)隨時處于中壓狀態(tài)，減少了火災時冷卻水到達著火罐的時間，也有利于管網(wǎng)平時的防腐、檢漏和維護。又因山洞消防水量已經(jīng)足夠滅火需要并大大有余，所以平時庫區(qū)清洗物品、澆花等日常工作用水都可以次為水源，既節(jié)約了油庫的自來水用水量又

70、能使庫區(qū)的清水得到充分。</p><p><b>　　4.4關于消防水源</b></p><p>　　因庫區(qū)位于海邊，沒有水源，同時油罐及其附件經(jīng)受不起海水的腐蝕，所以海水不能直接取作消防水用，所以本設計中的消防水池的水源為市高壓自來水管網(wǎng)，能保證水池中消防水的隨時補充，且保證了補充水的水質(zhì)，也因此，在防火堤外不再曾設過濾器。</p><p>

71、<b>　　4.5消防電路說明</b></p><p>　　本油庫本是三級油庫。按規(guī)定在泵房應設兩路電源，所以接入兩路符合要求的線路，以防止其中一路因維修獲故障停電時依然能保證泵房電力的供應。</p><p>　　4.6消防管道安裝形式</p><p>　　英東油庫地處東南沿海，氣候濕潤多雨，常年下雨并常會受到臺風的侵襲，庫區(qū)原有消防系統(tǒng)為地下

72、管道系統(tǒng)，已受腐蝕十分嚴重，所以本次改造設計中所有消防管道由原來的地下改為地上管道系統(tǒng)，并離地面10cm以上，以減少腐蝕速度。這樣也有利于日常對管道的檢查和除銹、上漆等維護工作的展開。</p><p><b>　　4.7消防栓的設置</b></p><p>　　消防栓的配置共5對，清水消火栓和泡沫消火栓成對不布置，以減少消防員在滅火時用于尋找消火栓的時間。消火栓數(shù)量上

73、首先滿足了每個油罐的最低要求沒符合整個庫區(qū)至少需要4個消火栓的標準。設計中在泵房外面配置了一對消火栓，用于對泵房的保護，中央閥區(qū)配置了一對消火栓用于對附近工具房和修理房的保護，同時也用對對油罐的保護，其它則基本用于對油罐的保護。</p><p>　　4.8外來消防力量接入本系統(tǒng)</p><p>　　根據(jù)規(guī)定，對于固定消防系統(tǒng)最好要有移動式消防系統(tǒng)的功能，所以本設計中考慮在中央閥區(qū)設置外來消

74、防力量接入本系統(tǒng)的管牙接口，以實現(xiàn)固定消防系統(tǒng)兼具移動消防系統(tǒng)的功能。</p><p><b>　　5．參考文獻</b></p><p>　　[1] 竺柏康，徐玉朋.油庫加油站設計與管理.浙江海洋學院石油化工學院.2010.271-272</p><p>　　[2]石油庫工藝設計手冊.北京：商業(yè)部設計院.1982.</p><

75、;p>　　[3]石油庫設計規(guī)范（GB50074-2002）[M] .北京：中國計劃出版社.2003</p><p>　　[4] gb50151－92.低倍數(shù)泡沫滅火系統(tǒng)設計規(guī)范.北京.中華人民共和國建設部.2000年局部修訂條文</p><p>　　[5] GBJ74一84.中華人民共和國國家標準石油庫設計規(guī)范(修訂本).北京.中國石油化工總公司，中華人民共和國石油工業(yè)部.</

76、p><p>　　[6] GB.消防給水及消火栓系統(tǒng)技術規(guī)范.北京.征求意見稿</p><p>　　[7] ＧＢＪ８４－８５.自動噴水滅火系統(tǒng)設計規(guī)范.北京.中華人民共和國公安部.</p><p>　　[8]深圳消防管道-鋼管的焊接標準焊接鋼管.深圳.</p><p>　　[9 GBJ16-87.]建筑設計防火規(guī)范.北京.中華人民共和國公安部<

77、;/p><p>　　[10] 邱 剛.中小型油庫消防滅火系統(tǒng)計算.石油庫與加油站. 2002（1）.18-20</p><p>　　[11] 王建華.油庫消防系統(tǒng)設計問題討論.油氣儲運. 2001 (1) .46-47</p><p>　　[12] 王建華.消防泵房設計及其設備選型探討. 天然氣與石油. 2004（3）.25-29</p><p>

78、;　　[13] 劉 暉,孫仲仁.某油庫消防冷卻水系統(tǒng)中增壓穩(wěn)壓設備的應用探討.給水排水. 2002 （9）.48-50</p><p>　　[14] 秘義行.論固定頂儲罐液上噴射泡沫系統(tǒng)泡沫產(chǎn)生器設置數(shù)量.石油化工消防. 2000（3）.50-51</p><p>　　[15]. 詹姆斯E.HELL.Fire Protection Criteria -- Alaska Oil Produc

79、ing Platforms. 215-219</p><p>　　[16] D. 海德.Foam - - - Its Efficiency in Tank Fires. Fire Technology. 2005.5-12</p><p><b>　　6.外文翻譯</b></p><p>　　Foam - - - Its Efficiency

80、In Tank Fires</p><p>　　D. H I R D , A. RODRIGUEZ, and D. S M I T H </p><p>　　U.S. Naval Research Laboratory </p><p>　　Zhu LiBin</p><p>　　(Oil and Gas Storage and Tran

81、sportation College, </p><p>　　Zhejiang Ocean University, Zhoushan 316000)</p><p>　　[Abstract]： The increasing use of floating roof tanks for the storage of flammable liquids has given rise to a

82、tendency toward using foam monitors for fire protection instead of fixed applicators.The authors studied the effect of application methods on foam efficiency and compared the effectiveness of two protein-based foams, Lig

83、ht Water, and a fluoroprotein foam known as F.P. 70. </p><p>　　The effect of foam properties on the fire fighting ability of protein foam on bulk fuel storage fires has been examined in a number of reports.

84、In all cases, foam was applied gently onto the fuel surface. The results obtained are conveniently summarized in a report by Tuve and Peterson. 1 They concluded the following: </p><p>　　? That the expansion

85、or density of a foam has little bearing on its efficiency as long as it exceeds a critical minimum value; </p><p>　　? That foam viscosity and its rate of water precipitation are closely related; and </p&g

86、t;<p>　　? That a surface application density of 0.02 gpm/ft2. of water-in-foam is needed to equilibrate the heat produced by the test fire. </p><p>　　Simila results were obtained by the Joint Fire Res

87、earch Organization and are summarized in a paper by French et al.2</p><p>　　All this work, carried out by applying foam gently to the surface of the burning fuel, simulated the type of application obtained w

88、ith the fixed, top applicators prevalent at the time. </p><p>　　[Keywords]：tanks、fire、foam 、studied the effect</p><p>　　EFFECT OF MODERN STORAGE METHODS</p><p>　　Recent trends i

89、n the storage of Class A flammable liquids have been towards much larger diameter floating roof tanks without provision for fixed, foam application. Experience shows that fixed foam applicators are </p><p&

90、gt;　　*Imperial gallons are used throughout this paper . </p><p>　　A British Institute of Petroleum classification for flammable liquids having closed cup flash points below 73° F (22.8° C),

91、which is comparable to Class IA and Class IB materials as defined in the Flammable Liquids Code (NFPA No. 30). highly vulnerable to damage in the event of a serious outbreak of fire, and there is now a tendency

92、towards the use of high-capacity foam monitors for the protection of storage tanks. These are capable of delivering more than 600 gpm of water-in-f</p><p>　　Foam produced from monitors or from other typ

93、es of mobile equipment obviously cannot be applied gently to the fuel surface in a storage tank, and although there has been an understanding that there would be some loss in efficiency under these conditions, no quantit

94、ative information is available .The work described in this paper was undertaken in an attempt to provide such quantitative information . </p><p>　　LABORATORY TESTS</p><p>　　A small-scale la

95、boratory test having a fire area of 0.78 ft2 was set up in which foam produced in a laboratory foam generator3 was applied as a straight stream onto burning 90 octane gasoline. The size of the orifice was adjusted

96、with changes in application rate to give a constant stream velocity of 8.2 m/sec ,which is similar to that obtained with conventional equipment. Foam was applied at a series of rates, and critical application rates

97、 were determined by plotting the time req</p><p>　　Application density (gpm/ft2)</p><p>　　Figure 1. Determination of critical application rates. </p><p>　　It was found that the

98、critical application rates were greatly affected by changes in the temperature of the fuel, and to examine this, tests were performed in which pre burn times of up to 15 min were allowed, The temperature profile in th

99、e fuel at different preburn times is shown in Figure 2. The tests were made using 4 per cent solutions of two commercially available hydrolyzed protein foams and a recently developed fluoroprotein foam (F.P. 70). Table

100、 1 gives the foam properties obtained </p><p>　　? The critical application rate for all three foams increased as the preburn time increased. </p><p>　　? Even with short preburn times, the critic

101、al application rates for foams A and B, applied as a straight stream to the fuel surface,were appreciably higher than the results obtained from gentle application to the fuel surface. 1.2 </p><p>　　? The fl

102、uoroprotein foam, F.P. 70, appeared to have a performance superior to the hydrolyzed protein foams. </p><p>　　Preburn times </p><p>　　Because of the small size of vessel used,the fuel tempe

103、rature gradient obtained with the laboratory fires was not thought to relate cIosely to the temperatures obtained with fires in larger tanks. It was decided to measure the subsurface temperature profile on larger outdoo

104、r fires before carrying out tests with foam. </p><p>　　A report by Burgoyne and Katan4gives useful information on the subsurface temperatures obtained with fires in a 22-in. diameter tank containing low grad

105、e gasoline . Their results showed that a layer of hot fuel or a "hot zone" was formed under the burning surface with a temperature of about 90 ° C (194 ° F). Distillation tests showed that this temper

106、ature would give a 19 per cent distillation of the fuel used.The rate at which the depth of the hot zone increased was between 24 and 36 in./hr , an</p><p>　　TABLE 1. Properties o/the Foams Used in the Fire

107、Tests</p><p>　　-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------</p><p>　　Critical shear 25 per cent drainage </p><p

108、>　　stress time </p><p>　　Type of foam Expansion (dynes/cm2) (min) </p><p>　　------------------------------------------------------------------------------------------

109、-----------------------</p><p>　　Hydrolyzed protein A 8 250 3-5 </p><p>　　Hydrolyzed protein B 8 370 2-5 </p><p>　　Fluoroprotein foam F.P. 7

110、0 8 250 2-4 </p><p>　　-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------</p><p>　　O Hydrolizod protein A </p

111、><p>　　[3 Hydrolized protein B </p><p>　　A Fluoroprotein foom FP-70 </p><p>　　Preburn times (min)</p><p>　　Figure 3. Critical application rates obtained for foam appl

112、ied as a straight stream to the 0.78ft2 laboratory fire. </p><p>　　Tests with regular grade 90 octane gasoline were irst made using a 22-in. diameter tank. Asbestos insulation was used to reduce heat transf

113、er from the flames to the fuel via the sidewalls, and a constant head device allowed the addition of fuel to the base of the tank with minimum disturbance so that constant ullage could be maintained during burning. Fires